CN219758133U - 一种实验室土壤电阻率测定仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电阻率检测技术领域，公开了一种实验室土壤电阻率测定仪，包括仪器箱、土壤箱和控制面板，仪器箱内部连接有变阻器和电源，控制面板嵌设有电压表和电流表，控制面板设有电源开关、测量模式转换开关、输出电压转换开关和输出电压调节旋钮，控制面板开有第一电极插口，土壤箱包括箱体和盖体，箱体顶部开有窗口，箱体和盖体通过连接件转动连接，土壤箱设有第二电极插口和刻度线；本实用新型解决了现有技术实验操作复杂和实验测试结果准确度不佳的问题，适用于在实验室对土壤电阻率的测定。
Description
技术领域
本实用新型涉及电阻率检测技术领域，尤其涉及一种实验室土壤电阻率测定仪。
背景技术
随着科学技术的发展，针对土壤电阻率测定的仪器越来越多，但是现有的，无论是传统手摇发电式还是目前主流的直流逆变式土壤电阻率测定仪，在测定过程中，电压均为交流定压输出，即“交流四电极法”，并且现有的土壤电阻率测定仪只适合现场测定。在特殊环境中，比如海岛建设、海洋工程等，则难以在现场实施土壤电阻率的测试，而是需要采集合适的土壤样品送至实验室进行测试。面对此种情形，很显然现有的土壤电阻率测定仪并不能满足实验室土壤电阻率测定的要求。而且现有的实验室土壤电阻率测试，实验操作过于复杂并且实验测试结果准确度不佳。针对上述问题，特提出一种实验室土壤电阻率测定仪。
实用新型内容
本实用新型意在提供一种实验室土壤电阻率测定仪，以解决现有技术实验操作复杂和实验测试结果准确度不佳的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型提供的基础技术方案是：一种实验室土壤电阻率测定仪，包括仪器箱、土壤箱和控制面板，所述控制面板设于所述仪器箱的正前面，所述仪器箱内部固定连接有变阻器和电源，所述变阻器与所述电源电性连接，所述控制面板嵌设有电压表和电流表，所述电压表与待测样品并联连接，所述电流表与待测样品串联连接，所述控制面板设有电源开关、测量模式转换开关、输出电压转换开关和输出电压调节旋钮，所述电源开关、所述测量模式转换开关和所述输出电压转换开关与所述电源均为电性连接，所述输出电压调节旋钮通过调节所述变阻器实现输出电压的调节，所述控制面板开有第一电极插口，所述土壤箱包括箱体和盖体，所述箱体顶部开有窗口，所述箱体顶部设有连接件，所述连接件与所述盖体转动连接。
基础技术方案的原理：实验人员在测定土壤电阻率时，若选用2电极模式，打开电源开关以接通电源，电源给仪器整体供电，将测量模式转换开关调至2电极模式，测量模式转换开关可使其电极模式在2电极模式和4电极模式来回切换，在第一电极插口中的C1和C2插口中插入金属探针，金属探针的另一端插入待测土壤，金属探针此时充当导线的作用，旋转输出电压调节旋钮调节输出电压至合适，旋转输出电压调节旋钮通过调节变阻器来实现输出电压的调节。由于开机时默认输出低电压，当最高输出电压不能满足实验要求时，可通过手动转换输出电压转换开关来转换至输出高电压。在电压表中得到电压读数，在电流表中得到电流读数，给定不同的输出电压，测得相应的电流读数，绘制电压-电流工作曲线，计算工作曲线斜率，根据欧姆定律可知斜率即为所测土壤的电阻值，测量插入土壤的金属探针之间的距离，根据2电极模式下电阻率的测定公式，计算得出所测土壤的电阻率。同理，若选用4电极模式，打开电源开关，将测量模式转换开关调至4电极模式，在第一电极插口中的C1、P1、P2和C2插口中插入金属探针，金属探针的另一端依C1、P1、P2、C2的顺序插入待测土壤，应注意此时插入土壤的各金属探针之间的距离应该相等，旋转输出电压调节旋钮调节输出电压至合适。在电压表中得到电压读数，在电流表中得到电流读数，给定不同的输出电压，测得相应的电流读数，绘制电压-电流工作曲线，计算工作曲线斜率，根据欧姆定律可知斜率即为所测土壤的电阻值，测量插入土壤的金属探针之间的距离，根据4电极模式下电阻率的测定公式，计算得出所测土壤的电阻率。“4电极法”测量模式可克服“2电极法”测量模式电极极化对测量结果的影响，进一步提高测试结果的精度。
基础技术方案的有益效果是：本实用新型采用模块化设计，将各部件整装于仪器箱或控制面板上，控制面板的设计使得操作简便，所采用的2电极法和4电极法两种模式测定电阻率增加了实验测试结果的准确度，尤其是4电极法在2电极法的基础上进一步提高测试结果的准确度。
优选地，所述电压表为高精度数字显示直流电压表。
通过上述设置，使得电压读数更为精确，增加了实验测试结果的准确度。
优选的，所述电流表为高精度数字显示直流电流表。
通过上述设置，使得电流读数更为精确，增加了实验测试结果的准确度。
优选的，所述土壤箱开有第二电极插口。
通过上述设置，使得金属探针的插入更为简便，并且确定了金属探针之间的距离，避免了在插入金属探针时所造成的距离误差。
优选的，所述土壤箱设有刻度线，所述刻度线与所述第二电极插口平行设置。
通过上述设置，便于测量金属探针之间的距离。
优选的，所述电源为具有限流功能的大范围可调输出交流-直流变换稳压电源。
通过上述设置，增加了实验测试系统的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型一种实验室土壤电阻率测定仪的结构示意图；
图2为本实用新型一种实验室土壤电阻率测定仪的土壤箱的结构示意图；
图3为本实用新型一种实验室土壤电阻率测定仪的电路图；
附图中的对应标记的名称为：
仪器箱1，控制面板2，电源3，测量模式转换开关4，输出电压转换开关5，输出电压调节旋钮6，第一电极插口7，刻度线8，土壤箱9，电压表10，电流表11，变阻器12，连接件13，盖体14，箱体15。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
如图1-图3所示，一种实验室土壤电阻率测定仪，包括仪器箱1、土壤箱9和控制面板2，土壤箱9由PVC等绝缘材料制作，控制面板2设于仪器箱1的正前面，仪器箱1内部固定连接有变阻器12和电源3，电源3为具有限流功能的大范围可调输出交流-直流变换稳压电源，变阻器12与电源3电性连接。控制面板2嵌设有电压表10和电流表11，电压表10为高精度数字显示直流电压表，电流表11为高精度数字显示直流电流表，电压表10与待测样品并联连接，电流表11与待测样品串联连接，控制面板2设有电源开关、测量模式转换开关4、输出电压转换开关5和输出电压调节旋钮6，电极模式可选择为2电极模式和4电极模式，输出电压可选择为0-20V和0-60V，电源开关、测量模式转换开关4和输出电压转换开关5与电源3均为电性连接，输出电压调节旋钮6通过调节变阻器12实现输出电压的调节，控制面板2开有第一电极插口7，第一电极插口7有四个分别为C1、P1、P2、C2。土壤箱9包括箱体15和盖体14，箱体15顶部开有窗口，箱体15顶部设有连接件13，连接件13与盖体14转动连接，土壤箱9开有第二电极插口，第二电极插口也有四个分别为C1、P1、P2、C2，土壤箱9设有刻度线8，刻度线8与第二电极插口平行设置。
具体实施过程如下：
实验人员在测定土壤电阻率时，若选用2电极模式，打开电源开关，将测量模式转换开关4调至2电极模式，在第一电极插口7中的C1和C2插口中插入金属探针，金属探针的另一端对应插入土壤箱9的第二电极插口的C1和C2插口，旋转输出电压调节旋钮6调节输出电压至合适。由于开机时默认输出低电压，当最高输出电压不能满足实验要求时，可手动转换输出电压转换开关5来转换至输出高电压。此时可在高精度数字显示直流电压表10中得到电压读数，在高精度数字显示直流电流表11中得到电流读数，给定不同的输出电压，测得相应的电流读数，绘制电压-电流工作曲线，计算工作曲线斜率，根据欧姆定律可知斜率即为所测土壤的电阻值，在刻度线8上读出第二电极插口中C1到C2插口的距离，根据2电极模式下电阻率的测定公式，计算得出所测土壤的电阻率。若选用4电极模式，打开电源开关，将测量模式转换开关4调至4电极模式，在第一电极插口7中的C1、P1、P2和C2插口中插入金属探针，金属探针的另一端对应插入土壤箱9的第二电极插口中的C1、P1、P2、C2的插口，土壤箱的第二电极插口中C1、P1、P2、C2插口之间的距离应该相等即C1-P1＝P1-P2＝P2-C2。旋转输出电压调节旋钮6调节输出电压至合适。由于开机时默认输出低电压，当最高输出电压不能满足实验要求时，可手动调换至输出高电压。此时可在高精度数字显示电压表10中得到电压读数，在高精度数字显示电流表11中得到电流读数，给定不同的输出电压，测得相应的电流读数，绘制电压-电流工作曲线，计算工作曲线斜率，根据欧姆定律可知斜率即为所测土壤的电阻值，在刻度线8上读出第二电极插口中P1到P2插口的距离，根据4电极模式下电阻率的测定公式，计算得出所测土壤的电阻率。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.一种实验室土壤电阻率测定仪，其特征在于：包括仪器箱(1)、土壤箱(9)和控制面板(2)，所述控制面板(2)设于所述仪器箱(1)的正前面，所述仪器箱(1)内部固定连接有变阻器(12)和电源(3)，所述变阻器(12)与所述电源(3)电性连接，所述控制面板(2)嵌设有电压表(10)和电流表(11)，所述电压表(10)与待测样品并联连接，所述电流表(11)与待测样品串联连接，所述控制面板(2)设有电源开关、测量模式转换开关(4)、输出电压转换开关(5)和输出电压调节旋钮(6)，所述电源开关、所述测量模式转换开关(4)和所述输出电压转换开关(5)与所述电源(3)均为电性连接，所述输出电压调节旋钮(6)通过调节所述变阻器(12)实现输出电压的调节，所述控制面板(2)开有第一电极插口(7)，所述土壤箱(9)包括箱体(15)和盖体(14)，所述箱体(15)顶部开有窗口，所述箱体(15)顶部设有连接件(13)，所述连接件(13)与所述盖体(14)转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种实验室土壤电阻率测定仪，其特征在于：所述电压表(10)为高精度数字显示直流电压表。
3.根据权利要求1所述的一种实验室土壤电阻率测定仪，其特征在于：所述电流表(11)为高精度数字显示直流电流表。
4.根据权利要求1所述的一种实验室土壤电阻率测定仪，其特征在于：所述土壤箱(9)开有第二电极插口。
5.根据权利要求4所述的一种实验室土壤电阻率测定仪，其特征在于：所述土壤箱(9)设有刻度线(8)，所述刻度线(8)与所述第二电极插口平行设置。
6.根据权利要求1所述的一种实验室土壤电阻率测定仪，其特征在于：所述电源(3)为具有限流功能的大范围可调输出交流-直流变换稳压电源。
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